ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК H02K57/00 H02N11/00 F03G7/00 

Изобретение относится к энергомашиностроению и электротехнике и может быть использовано при проектировании двигателей, использующих энергию постоянных магнитов.

Наиболее близким к изобретению является двигатель, содержащий основание, установленный на нем статор с постоянными магнитами и ротор, включающий вал, размещенный на подшипниковых опорах в отверстии статора, и магнитные элементы, расположенные с возможностью магнитного взаимодействия с магнитами статора (EP, заявка, 0152252, кл. H 02 K 53/00, 1985).

Недостатками этого двигателя являются сложная конструкция, большие габариты.

Задачей изобретения является устранение перечисленных недостатков за счет создания компактного, безопасного, технологичного двигателя.

Указанная задача решается за счет того, что статор выполнен в виде пластины из диамагнитного материала, магниты закреплены на ней с двух сторон, на основании в зоне полюсов магнитов статора установлены контакты, подключенные к источнику тока, магнитные элементы ротора выполнены в виде по меньшей мере пары тяговых валиков, снабженных индукционными катушками и сдвоенными контактами и установленных на оси, жестко соединенной с валом с возможностью качения при вращении последнего по магнитам статора, причем контакты ротора подключены к катушкам валиков и расположены на концах оси с возможностью периодического взаимодействия с контактами статора.

Причем ротор может быть снабжен второй осью, жестко соединенной с валом, установленной перпендикулярно первой оси с другой стороны статора и имеющей пару тяговых валиков и пару сдвоенных контактов, расположенных с возможностью взаимодействия с магнитами и контактами статора аналогично первым парам.

На фиг. 1 схематично изображен описываемый двигатель; на фиг. 2 - эскиз, поясняющий принцип работы двигателя.

Двигатель содержит основание и кольцевой статор, установленный на основании и выполненный в виде пластины 10 из диамагнитного материала с закрепленными на ней с двух сторон постоянными магнитами 9. Через отверстие статора проходит ротор, состоящий из вала 1 отбора мощности, размещенного на подшипниковых опорах, и жестко связанной посредством шлицев или шпонок с валом 1 по меньшей мере одной поперечной оси 2, на концах которой со скользящей посадкой и с возможностью качения по магнитам 9 статора установлена по меньшей мере пара тяговых валиков 3. На фиг. 1 изображен ротор с двумя поперечными осями 2, расположенными перпендикулярно друг другу по разные стороны статора, и двумя парами валиков 3. Однако осей 2 и валиков 3 может быть и больше и все они имеют аналогичную конструкцию. На основании в зоне полюсов магнитов 9 статора установлены коллекторы-контакты 8, подключенные к источнику тока, которым может служить, например, аккумулятор 6 с пусковой кнопкой или тумблером 7. Тяговые валики 3 имеют индукционные катушки 4, подключенные к сдвоенным контактам 5. Тяговые валики 3 могут быть установлены на шарикоподшипниках, а сдвоенные контакты 5 могут быть расположены на корпусах валиков 3, но в любом случае контакты 5 вращаются совместно с валиками 3. Контакты 5 могут быть расположены на осях 2 ближе к валу 1 или ближе к концам осей 2, однако при любом расположении должно быть обеспечено их периодическое магнитное взаимодействие с контактами 8 при вращении вала 1. Валики 3 могут быть изготовлены из электротехнической стали, а контакты 5 - из стальной проволоки с покрытием из технического серебра.

Двигатель работает следующим образом.

Для пуска двигателя в работу включается тумблер 7 и подается электроэнергия на катушки 4 тяговых валиков 3. При этом катушки 4 валиков 3 намагничиваются таким образом, что на концах валиков 3 образуются полюса, одноименные полюсам магнитов 9 статора, т.е. на конце валика 3, прилипшего к южному полюсу, южный полюс, а на конце валика 3, прилипшего к северному, северный полюс. Одноименные полюса отталкиваются, происходит толчок валиков 3 магнитной силой от полюсов, в то же время другая пара валиков 3 находится под воздействием магнитного потока, и их полюса притягиваются к полюсам магнитов 9 статора-пластины 10. В результате валики 3 катятся по магнитам 9, а вал 1 начинает вращаться. При вращении вала 1 связанные через оси 2 с ним контакты 5 периодически взаимодействуют со стационарными контактами 8. При этом кратковременного взаимодействия контактов 5 и 8 оказывается достаточно для изменения знаков магнитных полюсов, так как в то время, когда контакты 5 и 8 разомкнуты, ротор продолжает вращаться по инерции и без остановки. Крутящий момент вала 1 посредством различных промежуточных узлов используется для привода различных машин и механизмов: электрогенераторов, транспортных средств, станков и т.д. Двигатель имеет простую конструкцию, технологичен и безопасен в работе, не имеет токсичных выбросов и может найти широкое применение в различных областях техники.

Использование: в энергомашиностроении и электротехнике при проектировании двигателей, использующих энергию постоянных магнитов. Сущность изобретения: статор выполнен в виде пластины из диамагнитного материала, магниты закреплены на ней с двух сторон, на основании в зоне полюсов магнитов статора установлены контакты, подключенные к источнику тока, магнитные элементы ротора выполнены в виде по меньшей мере пары тяговых валиков, снабженных индукционными катушками и сдвоенными контактами и установленных на оси, жестко соединенной с валом с возможностью качения при вращении последнего по магнитам статора, причем контакты ротора подключены к катушкам валиков и расположены на концах оси с возможностью периодического взаимодействия с контактами статора. Причем ротор может быть снабжен второй осью, жестко соединенной с валом, установленной перпендикулярно первой оси с другой стороны статора и имеющей пару тяговых валиков и пару сдвоенных контактов, расположенных с возможностью взаимодействия с магнитами и контактами статора аналогично первым парам. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Двигатель, содержащий основание, установленный на основании кольцевой статор с постоянными магнитами и ротор, включающий вал, размещенный на подшипниковых опорах в отверстии статора, и магнитные элементы, расположенные с возможностью магнитного взаимодействия с магнитами статора, отличающийся тем, что статор выполнен в виде пластины из диамагнитного материала, магниты закреплены на ней с двух сторон, на основании в зоне полюсов магнитов статора установлены контакты, подключенные к источнику тока, магнитные элементы ротора выполнены в виде по меньшей мере пары тяговых валиков, снабженных индукционными катушками и сдвоенными контактами и установленных на оси, жестко соединенной с валом с возможностью качения валиков при вращении последнего по магнитам статора, причем контакты ротора подключены к катушкам валиков и расположены на оси с возможностью периодического взаимодействия с контактами статора. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что ротор снабжен второй осью, жестко соединенной с валом, установленной перпендикулярно первой оси с другой стороны статора и имеющий пару тяговых валиков и пару сдвоенных контактов, расположенных с возможностью взаимодействия с магнитами и контактами статора аналогично первым парам.